等離子清洗在 LED 封裝工藝中的應(yīng)用

LED 是 發(fā)光二極管 ( Light Emitting Diode, LED)的簡(jiǎn)稱(chēng)，一般用作指示燈、顯示板，它不但能夠高效率地直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，而且擁有最長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)至數(shù)十萬(wàn)小時(shí)的使用壽命，同時(shí)具備不易碎，省電等優(yōu)點(diǎn)。在 LED 封裝工藝過(guò)程中，器件表面的氧化物及顆粒污染物會(huì)降低產(chǎn)品可靠性，影響產(chǎn)品質(zhì)量。如在封裝前進(jìn)行等離子清洗，則可有效去除上述污染物。

LED 制作過(guò)程中主要存在的問(wèn)題： (1)LED 制作過(guò)程中的主要問(wèn)題難以去除污染物和氧化層。 (2)支架與膠體結(jié)合不夠緊密有微小縫隙，時(shí)間存放久了之后空氣進(jìn)入至使電極及支架表面氧化造成死燈。

等離子清洗機(jī)在LED支架清洗工藝應(yīng)用如下：

（1）點(diǎn)銀膠前。基板上的污染物會(huì)導(dǎo)致銀膠呈圓球狀，不利于芯片粘貼，而且容易造成芯片手工 刺片時(shí)損傷，使用射頻等離子清洗可以使工件表面 粗糙度及親水性大大提高，有利于銀膠平鋪及芯片粘貼，同時(shí)可大大節(jié)省銀膠的使用量，降低成本。

（2）引線鍵合前。芯片粘貼到基板上后，經(jīng)過(guò) 高溫固化，其上存在的污染物可能包含有微顆粒 及氧化物等，這些污染物從物理和化學(xué)反應(yīng)使引線與芯片及基板之間焊接不完全或粘附性差，造成鍵合強(qiáng)度不夠。在引線鍵合前進(jìn)行射頻等離子清洗，會(huì)顯著提高其表面活性，從而提高鍵合強(qiáng)度及鍵合引線的拉力均勻性。鍵合刀頭的壓力可以較低（有污染物時(shí)，鍵合頭要穿透污染物，需要較大的壓力），有些情況下，鍵合的溫度也可以降低， 因而提高產(chǎn)量，降低成本。

（3）LED 封膠前。在LED注環(huán)氧樹(shù)脂膠過(guò)程中，污染物會(huì)導(dǎo)致氣泡的成泡率偏高，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命低下，所以，避免封膠過(guò)程中形成氣泡同樣是人們關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)射頻等離子清洗后，芯片與基板會(huì)更加緊密地和膠體相結(jié)合， 氣泡的形成將大大減少，同時(shí)也將顯著提高散熱 率及光的出射率。

等離子體清洗機(jī)理:

通常情況下，人們普遍認(rèn)為的物質(zhì)有三態(tài)：固 態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。區(qū)分這 3 種狀態(tài)是靠物質(zhì)中所含能量的多少。氣態(tài)是物質(zhì) 3個(gè)狀態(tài)中最高的能量狀態(tài)。其清洗原理是通過(guò)化學(xué)或物理作用對(duì)工件表面進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)分子水平的污染物去除（一般厚 度為 3～30 nm），從而提高工件表面活性。被清除的污染物可能有有機(jī)物、環(huán)氧樹(shù)脂、光刻膠、氧化 物、微顆粒污染物等，所以射頻等離子清洗是一種高精密清洗。就反應(yīng)機(jī)理來(lái)看，等離子體清洗通常包括以下過(guò)程：

（1）無(wú)機(jī)氣體被激發(fā)到等離子態(tài)；

（2）氣相物質(zhì)被吸附在固體表面；

（3） 被吸附基團(tuán)與固體表面分子反應(yīng)生成產(chǎn) 物分子；

（4）產(chǎn)物分子解析形成氣相；

（5）反應(yīng)殘余物脫離表面；

射頻等離子清洗是清洗方法中最為徹底的剝離式清洗，其最大優(yōu)勢(shì)在于清洗后無(wú)廢液，最大特點(diǎn)是對(duì)金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料等原基材料都能很好地處理，可實(shí)現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。隨著 LED 產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，射頻等離子清洗憑借其經(jīng)濟(jì)有效且無(wú)環(huán)境污染的特性必將推動(dòng) LED行業(yè)更加快速的發(fā)展。